(2008南京演示仪.docVIP

2008 物理演示仪器 一、 科里奥利力演示仪 【原理和操作】 使陀螺的自转轴绕水平轴转动，并适当调节陀螺轴的位置固定之。手持陀螺，使陀螺轴水平，驱动陀螺后随之释放。陀螺的质量对水平轴形成力矩。在此力矩的作用下，整个陀螺绕垂直轴转动——进动。其关系为：M=Iω×Ω。ω为陀螺角速度矩量，Ω为进动角速度矢量。 使陀螺的自转轴固定，驱动陀螺再使之绕垂直轴转动，可见飞轮轮缘上所串的塑料珠处于上下端时向内外偏移最明显，偏移的原因就是受到科氏力的作用。其关系为：f=2mv×ω。F为科氏力，v为质点——塑料珠的线速度，ω为绕垂直轴转动的角速度。 二、回转力矩演示仪 【目的】 演示回转力矩 【原理和操作】 使陀螺的自转轴固定，驱动陀螺再使之绕垂直轴转动，陀螺上各质点均受科氏力的作用，综合结果使陀螺轮上各质点均受到一力矩——回转力矩的作用。其关系为M=Iω1×ω2。松开螺丝使陀螺转轴可绕水平轴转动，使ω1和ω2足够大，在回转力矩的作用下，可使陀螺旋转到垂直位置。 三、共振小娃演示仪 【实验目的】 演示弹簧在周期性外力下做强迫振动。 【实验原理】 每一弹性物体都有一系列的振动模型，而每一个振动模式对应一系列的共振频率。一个一端固定一端自由的弹簧,是实现的振动模式之一. 其振动频率与下列因素有关 弹簧的刚体(劲度系数). )弹簧质量 受到的张力或压力 在弹簧振动的一系列共振频率中，频率最低的一个称为基频。同材料同直径钢丝组成的弹簧,弹簧外径越大,其劲度系数越小,则基频较低.本实验仅观测基频，当信号源振动时，随频率由低向高变化，将看到弹簧由粗到细,弹簧上的小娃逐个实现共振。 振动系统在周期性外力的作用下所发生的振动称为受迫振动，这个周期性外力称为策动力。分析表明，当策动频率与振动系统的固有频率相同时，受迫振动的位移振幅达到最大，称为位移共振。 阻尼越小，共振频率越接近固有频率 ，位移振幅就越大。 【实验仪器】 1 2 3 4 5 6 1、弹簧A 2、输出幅度调节电位器 3、频率显示窗 4、弹簧B 5、弹簧C 6、频率调节电位器 仪器电源插座和电源开关位于仪器后盖板上，插座内装有保险丝。 【实验操作与现象】 关小仪器输出幅度 接通仪器电源 调节信号频率为仪器上所示A、B、C对应的小娃振动频率。 逐渐加大输出幅度可看到相应频率的小娃和弹簧上下振动现象。而其它弹簧不振动，若振动可适当微调频率。 注意事项：输出幅度调节一定要从小到大调节，出现共振现象即可，一般而言共振时需要的策动力较小。输出过大，演示效果不好，既影响效果又损坏仪器。 四、热声效应演示仪 一、引 言 热声效应是80年代提出来的致冷原理和方法，热声致冷在冷却红外探测器件、超导电子学器件等低温固体电子器件的微型低温制冷领域具有特殊的优点、同时在某些方面具有替代氟利昂制冷的潜在能力，因而受到广泛的关注，热声效应及声学、热力学、流体动力学等多个学科，热声致冷系统结构非常简单，可作为热声效应演示仪器，帮助学生理解热声效应的基本原理。 二、实验仪器 热声效应演示仪主要由功率信号源、音频扬声器、1/4波长谐振管、热声堆、铝塞、测温探头、数字式温度计等器件组成。 功率信号源 1.输出电压幅度调节 2.输出电压指示(有效值) 3.信号输出接线柱(-) 4.信号输出接线柱(+) 5.信号频率指示 6.信号频率调节 技术指标 1) 信号频率:100-1000Hz，四位数码管显示，分辨率1Hz 2) 信号幅度VP-P:0-45V 3) 信号电压：0-24V，三位半数码管显示，分辨率0.1V 4) 输出功率：50W(负载为8Ω) 5) 电源输入220V±10%，插座和开关位于仪器后盖板，插座内装于保险丝（?5×20-1A） 数字温度计 1．热声堆上温度显示窗 2。温度校准电位器孔 3。测温探头线输入插座 4．热声堆下温度显示窗 5。温度校准电位器孔 6。测温探头线输入插座 7．数字温度计AC电源输入插座 技术指标 1) 测温范围:-40-+150℃，三位半数字表显示，分辨率0.1℃ 2) 测温精度：±04-±0.8℃ 3) 线性度：±0.15-±0.3℃ 4） 电源输入AC6-9V 实验装置 1.铝盖 2。测温传感器与数字温度计上探头插座连接 3。热声堆 4。测温传感器与数字温度计下探头插座连接 5。谐振管 6。扬声器 7。扬声器输入香胶插座（-）8。扬声器输入香胶插座（+） 9。数字温度计AC6-9V电源输入 实验装置另有有机玻璃罩，玻璃罩具有隔音的功效，小心轻放，避免压损导线。 三、仪器构成及原理 功率信号源推动扬声器，扬声器发生的声波机械能谐振腔内成为致冷做功的动力，谐振腔是内径为25mm、长为23.4cm的有机玻璃管，它